header_br


Google      




Incursiune in lumea fizicii


Principiul al II - lea al mecanicii







Din principiul inertiei rezulta ca numai influenta unor corpuri asupra altora este capabila sa schimbe starea lor de miscare. Aceasta influenta (interactiune) a unor corpuri asupra altor corpuri, este masurata cantitativ de o marime fizica numita forta. Schimband starea de miscare a unui corp inseamna ca, acel corp iese din starea de repaus sau de miscare rectilinie si uniforma, adica viteza lui se modifica, variaza de la un moment la altul si corpului i se imprima o acceleratie. De aici rezulta ca marimea fizica forta, masoara interactiunea corpurilor carora li se imprima o acceleratie sau o variatie de viteza. Actionind cu o forta asupra punctului material, acesta isi modifica impulsul de la un moment la altul. Se poate spune ca variatia impulsului este produsa de existenta unei forte [relatia 1)].

principiu II
In mecanica clasica masa de miscare este egala cu masa de repaus m = mo, deci poate fi scos in fata operatorului de derivare [ vezi relatia 2).
Principiul al II-lea al dinamicii se enunta in felul urmator:
Forta este derivata de ordinul intai al impulsului in raport cu timpul.
Ecuatia 2) descrie miscarea mecanica a punctului material ([F]si = [m]si·[a]si = kg·m/s2 =N). Daca punctul material efectueaza o miscare circulara uniforma, odata cu variatia vitezei in directie variaza si impulsul punctului material. Conform principiului al II-lea al mecanicii variatia impulsului in timp este provocata de forta [vezi relatia 3]. Primul termen din relatia 3) reprezinta acceleratia tangentiala (masoara variatia vitezei in modul ), care in miscare circulara uniforma este zero, deoarece la acest tip de miscare viteza unghiulara ω este constanta. Al doilea termen reprezinta acceleratia normala (masoara variatia vitezei in directie), vezi relatia 4). Daca miscarea este circulara neuniforma, atunci principiul II este descris de relatia 6) in care intervin acceleratia tangentiala at si acceleratia normala an conform relatiei 5). Forta are doua componente: o componenta care are directia normala pe viteza si sensul spre centrul cercului, de aceea aceasta componenta se numeste forta normala sau forta centripeta [vezi relatia 7)] si o componenta tangenta la traiectorie numita forta tangentiala.
Impulsul total
variatia momentului cinetic
In cazul unui sistem de puncte materiale variatia impulsului total [relatia 8)] este determinata numai de rezultanta fortelor exterioare.
Principiul al II-lea al mecanicii afirma ca intr-o interactiune variatia in timp a momentului cinetic al unui corp rigid aflat in miscare de rotatie (K = r·p·sinα) este data de momentul unei forte [relatia 9)]. Momentul unei forte masoara efectul de rotatie al unui corp.
Momentul fortei

Momentul fortei in raport cu un punct (articulatia fixa) numit pol este o marime vectoriala a carei directie este perpendiculara pe planul ce contine vectorul de pozitie al originii fortei fata de pol si vectorul forta (vezi figura de mai sus )si sensul este dat de regula burghiului: se tine burghiul perpendicular pe planul descris de vectorul de pozitie si de vectorul forta si se roteste in sensul de aducere a vectorului de pozitie peste vectorul forta pe drumul cel mai scurt, sensul de inaintare al burghiului indica sensul momentului fortei. Valoare numerica a momentului fortei se calculeaza cu relatia
M = F r sinα =F d ; d = OB, este lungimea segmentului de drepta dus perpendicular din pol pe suportul fortei, d se numeste bratul fortei.
[M]si = [F]si·[d]si = N·m.
In miscarea circulara neuniforma: K = Iω = mr2·ω;
d K/d t = m·r2·d ω/d t = r·m·ε·r = r ·mat = r·F
dK/dt = r·F = M.

Principiul al III-lea al mecanicii


Presupunem doua corpuri care interactioneaza intre ele, dar corpurile nu sunt supuse nici unei alte actiuni exterioare.
Interactiunea celor doua corpuri poate fi una comuna: un corp se sprijina pe altul in campul gravitational [figura a)], sau una mai putin comuna: doua corpuri sunt supuse numai fortelor de atractie gravitationala [figura b )].
Principiul III

Daca impulsurile celor doua corpuri sunt
imp.p1 si imp.p2 nu are loc nici o interactiune exterioara, atunci imp.p1 + imp.p2 = imp, unde imp.total este impulsul total care trebuie sa fie constant in orice moment. Conform relatiei 1) derivata unei constante este nula si suma vectoriala a celor doua forte ce actioneaza asupra corpurilor este zero [relatia 2)], unde forte1 este forta cu care al doilea corp actioneaza asupra primului, iar
forta.F2 este forta cu care primul corp actioneaza asupra celui de-al doilea corp.
Principiul al III-lea al mecanicii sau principiul actiunii si reactiunii se enunta sub forma:
Daca un corp actioneaza asupra altui corp cu o forta numita actiune, cel de-al doilea corp actioneaza asupra primului cu o forta egala in modul si opusa ca sens, numita reactiune.
Pentru toate tipurile de interactiuni, cele doua forte, vect.forta1 si vectori2 au in fiecare caz puncte de aplicatie diferite, adica sunt aplicate la corpuri diferite pe linia ce uneste centrele celor doua corpuri. Raportul din relatia 4) ne arata ca datorita interactiunii corpurile 1 si 2 vor avea acceleratii invers proportionale cu masele lor. De aceea se spune ca masa este o masura a inertiei ([m]si = kg). Inertia este proprietatea unui corp de a-si pastra starea de repaus sau de miscare in absenta actiunilor exterioare sau de a se opune la orice actiune exterioara care cauta sa-i schimbe starea.
Daca masa este mare, acceleratia va fi mica, deci, exista tendinta de pastrare a miscarii inertiale.

Orientare




carti
arhimede

Intamplari cu Galilei

¤ . . . In anul 1610 dupa ce a parasit Universitatea din Padova, Galilei devine matematicianul de curte al familiei Medici din Florenta. In acelasi an incepe lupta bisericii impotriva lui care dureaza ani de zile. De exemplu in 1616 a fost acuzat de erezie si a fost chemat in fata unui cardinal, unde, din ordinul papei Paul al V-lea i s-a cerut sa renunte la parerea dupa care Soarele sta si Pamantul se invarteste . Galilei s-a supus , insa dupa descoperirea a trei comete in constelatia Scorpionului si-a expus din nou opinia in lucrarea: "Discurs despre comete ", care a devenit obiectul unor atacuri furioase din partea iezuitilor. Mai tarziu in 1630, odata cu prezentarea lucrarii "Dialog despre cele doua sisteme ale lumii - sistemul lui Ptolemeu si sistemul lui Copernic" apare un nou atac din partea iezuitilor, care au depus toate eforturile pentru ca lucrarea sa fie interzisa . Intradevar la 22 iunie 1633 a avut loc procesul la care Galilei a fost silit sa-si retracteze opiniile si sa renunte la invatatura lui Copernic.

¤ . . . Se spune despre Galilei ca odata la sfarsitul unui semestru a dorit sa-si petreaca vacanta in casa parinteasca de la Florenta. De aceea se intelesese cu un carutasi care, pentru o suma mica a acceptat sa-l duca. Calatoria a durat doua zile. Carutasul cara butoaie, iar Galilei isi omora timpul calculand in gand voumul fiecarui butoi. Ghicea din ochi inaltimea si diametrul butoaielor. Este aproape un cilindru, isi spunea el, asadar, volumul lui fiind: πr2·h calcula in gand apoi ii spune carutasului de exemplu ca in butoiul respectiv sunt trei hectolitri de ulei.

"Nullius in verba"

Era deviza membrilor Societatii Regale din Londra care inseamna "Nimic prin vorbe". Societatea Regala din Londra recunostea un singur criteriu al adevarului in stiinta: experimentul. De exemplu: in invatatura scolasticilor sta scris ca daca se ia cornul unui animal unicorn, se arde acest corn apoi cenusa se aseaza in forma de cerc iar in centru se aseaza un paianjen acestuia ii este cu neputinta sa paraseasca cercul. Asa sta scris. Dar pentru membrii Societatii Regale din Londra nici o afirmatie nu era acceptata decat daca era trecuta prin filtrul necrutator al experimentului. Si atunci, au trecut la treaba, au cautat un animal unicorn, l-au prins, i-au smuls si ars cornul si intr-o sedinta solemna, in cercul facut din cenusa obtinuta au asezat un paianjen si au constatat ca . . . acesta a plecat, nestingherit din cercul de cenusa. Astazi ne vine sa zambim cand ne gandim la acest experiment, dar daca ne intoarcem cu veacuri in urma, ne dam seama ca indrazneala de a pune la indoiala o invatatura si cutezanta de a efectua un astfel de experiment, marca o cotitura in gandirea stiintifica in care aparea o noua conceptie asupra stiintei.

Din caietul grefierului

¤ . . ."Recunosc faptele, in sensul ca am servit cu lipsa la masuratoare, insa consider ca paharele sunt de vina, fiind mai mici si nu eu care am avut incredere in capacitatea lor normala. Este adevarat si faptul ca ulterior acestei abateri am fost mutat disciplinar la alta unitate unde am fost surprins iar cu lipsa la gramaj; de data aceasta insa cred ca cincizecile au fost de vina, fiind mai mici decat masura legala..."

sus

«Pagina precedenta      Pagina urmatoare»


Postati:

Facebook widgets Twitter widgets Google plus widgets linkedin